La física cuántica entra en una nueva dimensión: observan comportamientos nunca antes vistos en átomos ultrafríos

Un experimento liderado por el físico Alfonso Lanuza confirma teorías de hace 70 años sobre la emisión de fotones en sistemas cuánticos

Un equipo de investigadores ha logrado observar por primera vez comportamientos cuánticos teorizados hace 70 años, utilizando átomos ultrafríos en un condensado de Bose-Einstein. Entre los responsables de este hallazgo se encuentra Alfonso Lanuza, físico y matemático español, quien ha desarrollado un modelo matemático exacto que explica el fenómeno.

Los resultados del estudio han sido publicados en las revistas científicas 'Nature Physics' y 'Physical Review Research' y han permitido reproducir de manera experimental los efectos de superradiancia y subradiancia, descritos por el físico Robert H. Dicke en 1954. Estos efectos explican cómo un grupo de átomos puede cooperar en la emisión de luz, reforzando o suprimiendo su emisión de fotones de forma colectiva.

Para lograrlo, los investigadores utilizaron átomos de rubidio enfriados hasta casi el cero absoluto (-273,15°C), lo que permitió que se comportaran como un sistema cuántico a gran escala. Mediante un preciso control con láseres, lograron replicar la dinámica de los fotones en el mundo cuántico, pero con la ventaja de que los átomos, al ser más pesados, se mueven más lentamente, facilitando su estudio.

Además del experimento, Alfonso Lanuza ha resuelto un complejo problema matemático que describe cómo dos emisores cuánticos pueden cooperar en la emisión de luz de manera inesperada. Su modelo permite entender mejor estos procesos y podría ser clave en el desarrollo de tecnologías como la computación cuántica y las comunicaciones avanzadas.

Este avance no solo confirma predicciones teóricas, sino que también abre la puerta a nuevas investigaciones sobre la interacción cuántica de la luz y la materia, con posibles aplicaciones revolucionarias en el futuro.